引っかくゲーム

身体の知覚と視覚・聴覚・触覚
北川 智利
NTTコミュニケーション科学基礎研究所
はじめに
• 身体の知覚：
日常の行動に本質的なもの
• 外界と適切に関わり行動する
– 身体がどこにあるのか？
– どれだけの空間を占めているのか？
– どんな姿勢をとっているのか？
• 自己意識の基本的な側面
– 自分とは何か
身体知覚
• 直感的には
– 体性感覚（触覚・自己受容感覚など）によって
• 複数の感覚によって
– 視覚：身体を見る，身体に触れるものを見る
– 聴覚：自分の動きによって生じる音，身体に触れる物
体の音
• 身体知覚：視覚・聴覚・体性感覚の相互作用・統
合を通して
視覚情報と身体知覚
• 逆さめがね
• ゴム製義手錯覚
Botvinick & Cohen (1998)
– 見えない時分の手とゴ
ムの手を同期させてた
たく
– ゴムの手に触覚を感じ
る
– ゴムの手が自身の身
体の一部
ゴム製義手錯覚
• 純粋な知覚過程 (Ehrsson et al., 2004)
– ゴム義手の代わりに机でも同じ結果
– 感覚入力の統計的な相関に基づいて身体表象が更新
• 高次の処理も必要(Pavani et al., 2000; Tsakiris & Haggard, 2005)
– ゴム義手を自分の手と直角に置くと錯覚が生じない
– ゴム義手と自分の手の左右が一致しないと生じない
• 感覚間の相互作用を通した身体知覚：
ボトムアップとトップダウンの相互作用
Peripersonal Spaceにおける
視覚と触覚の相互作用
• 心理物理，神経心理，電気生理，機能的画像法
などで検討 (Maravita et al., 2003)
• 身体の知覚から提示された視覚刺激はそのそば
での触覚に影響を与える
• 身体から離れるに従って影響は小さくなる
• 視覚と触覚刺激に反応する bimodal neuron の
視覚受容野は身体部位にはりついて移動する
Crossmodal Congruency Task
• 触覚弁別課題
• 妨害光を視覚刺激の近く
に提示すると成績が悪化
(Spence et al., 2004)
• Crossmodal
Congruency Effect
(CCE)：不一致条件と一
致条件の差
• CCEは妨害光と触覚ター
ゲットの距離が近いほど
大きい
身体知覚に関連する3つの研究
• 透明なバリアは視覚と触覚の相互作用に
影響するのか（ボトムアップ）
• 手の線画は視覚と触覚の相互作用に影響
するのか（トップダウン）
• Peripersonal Space において聴覚と触覚
の相互作用は存在するのか
透明なバリアによって視触覚
相互作用は抑制されるのか
Kitagawa & Spence (2005),
Experimental Brain Research, 161, 62-71
透明なバリア
• ボトムアップの過程の頑健さ
• 家の中から窓の外を見る，車を運転する時にフ
ロントガラスの外を見る
• ガラス
– 外側にあって近づいてくる物体と身体を隔てる
– その物体を見ることは可能
• 視覚経験と触覚経験の乖離
– Peripersonal space における両者の相互作用を抑制
するのか？
– 触覚経験を生じさせ得ないと分かっていても相互作用
は生じるのか？
実験1
• 上下左右の位置
からランダムに触
覚ターゲット
• 上下の触覚弁別
• 妨害光も４箇所か
らランダムに
• 実験条件
– 透明バリア
– 不透明バリア
– バリアなし
結果 (実験1)
Same distractor side
Different distractor side
120
• Inverse
Efficiency
(IE) 得点：
RT/正答率
• 透明条件と
バリアなし条
件でCCEに
有意差はな
し
100
80
60
40
20
0
Transparent
Opaque
No occluder
occluder
occluder
Occluder condition
実験2
• 触覚刺激と
視覚刺激の
位置をより近
くに
• 実験条件
– 透明バリア
– バリアなし
結果 (実験2)
Same distractor side
• Inverse Efficiency
(IE) 得点：RT/正答率
• 透明条件とバリアな
し条件でCCEに有意
差はなし
Different distractor side
120
100
80
60
40
20
0
Transparent
occluder
No occluder
Occluder condition
実験3
• 経験の影響？
• 課題の合間に
順応課題
• 妨害光の近く
に置かれたボ
タンを押す
• 透明なバリア
の存在をより
強く意識
結果 (実験3)
Same distractor side
• Inverse Efficiency
(IE) 得点：RT/正答率
• 透明条件とバリアな
し条件でCCEに有意
差はなし
Different distractor side
250
200
150
100
50
0
Transparent
occluder
No occluder
Occluder condition
透明なバリアの効果
• 実験4：視覚と触覚の役割を入れ替え
→ 再び透明なバリアの効果なし
• 対象が手に触れないという認識
→ 相互作用を抑制しない
• 視覚と触覚の(ボトムアップの)相互作用は自動
的
• 「視覚刺激の接触の予期」のような認知処理によ
るものではない
手の線画を見ることが視覚と触
覚の相互作用に影響するか
Igarashi, Kitagawa & Ichihara (2004)
Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience
Igarashi, Kitagawa, Spence, Ichihara (2005)
Poster presentation at IMRF 2005
身体表象と視触覚の相互作用
• 身体表象のトップダウンの影響
– ゴムの手 (Pavani et al., 2000)
– 道具の使用
(Maravita et al., 2002a; Holmes et al., in press)
– 鏡映像 (Maravita et al., 2002b)
– モニタに映った自分の身体部位
(Tipper et al., 1998; 2001)
– 影 (Pavani & Castiello, 2004)
手の線画を用いた場合には？
• テレビゲームやコンピュータのマウス
–
–
–
–
異なる位置からの視覚情報と触覚情報
視覚情報はディスプレイ上の二次元的な像
位置の食い違いは気にならない
二次元的な像を身体の一部と感じるかも
• 手の線画が視覚と触覚の相互作用に影響
するのかどうかを検討
手の絵の効果
• 手の絵が視覚と触覚の相互作用に影響
– 手の絵の指先と指の付け根が自身の手に対応する
• 手の絵が身体表象の形成／維持に影響
• どの程度身体部位に似ていればいいのか
• より抽象的な図形でも，それを操作した後には，
身体の一部のように相互作用に影響するかもし
れない
• 他者の手ではどうなのか？（共感との関連）
聴覚は身体知覚に
貢献しているのか
Kitagawa & Igarashi (in press)
The Japanese Journal of Psychonomic Science
Kitagawa, Zampini & Spence (in press)
Experimental Brain Research
身体知覚と聴覚
• 身体に何かが触れた時には音が生じる
– その事象の位置の手がかり
– 身体部位の位置の手がかり
• 視覚-触覚と比べて極めて少ない研究
• Peripersonal spaceで生じる相互作用
– 神経生理学的な研究 (Grazziano, et al., 1999)
– 神経心理学的な研究 (Farnè & Làdavas, 2002)
– 健常者を対象とした検討はされていない
実験1
QuickTimeý Dz
DV/DVCPRO - NTSC êLí£ÉvÉçÉOÉâÉÄ
ǙDZÇÃÉsÉNÉ`ÉÉǾå©ÇÈǞǽDžÇÕïKóvÇ-Ç ÅB
方法
•
•
•
•
•
被験者：50名
提示距離：Near, Far
提示条件：AV, A, V
提示音レベル：54 dB(A)
5条件
AV Near
A Near
AV Far
A Far
V
手続き
• 5条件に10名ずつを割り当て
• 観察の後に以下の文章について「全くあてはまらな
い」から「完全にあてはまる」までの7段階で評定
• Q4はA条件ではなし
Q1. 自分の耳にくすぐったさを感じた
Q2. 自分の耳が触れられているように感じた
Q3. 自分の耳がゴムっぽくなったように感じた
Q4. 映像中の人形の耳が自分の耳であるように
感じた
結果 (実験1)
• 映像を見る効
果はなし
– V条件の評定
値は常に低い
– A条件とAV条
件間に有意差
なし
• A条件とAV条
件を合わせて
解析
考察 (実験1)
• くすぐられている音が近くから提示されるとくすぐ
ったさを感じる
• 一方の感覚モダリティの刺激で，別の感覚が生じ
る（共感覚的）
• 映像の効果はなし
• 音が何の音なのかを知らなくても生じる
→ イメージの影響ではない
• 個人差
実験2
• 触覚弁別課題に妨害音は影響するか
• 左右の耳たぶに電気刺激
• 左右をできるだけ速く弁別
• 妨害音を左右から提示
• 提示距離：
Near, Far
• 音の種類
Noise, Tone
手続き
• 触覚ターゲット，妨害音をランダムに提示
• できるだけ速く，できるだけ正確に触覚弁別
• 妨害音はできるだけ無視する
• 妨害音の提示レベル：70 dB (A)
• Inverse Efficiency (IE) 得点：
RTの中央値／正答率
• Crossmodal Congruency Effect (CCE)
結果 (実験2)
• 全ての条件で触
覚ターゲットと妨
害音の提示位置
が一致しない時
に成績が悪化
• CCEは白色雑音
が近くから提示さ
れた時に大きい
考察 (実験2)
• 4条件で妨害音の定位成績が異なるかどう
かを検討
→ 同じ
• 少なくとも今回の条件では妨害音の定位
は全ての条件で容易
• 聴覚と触覚の相互作用は頭部の近くから
提示された複雑な音に対して生じる
実験3
• 反応の次元(左/右)と妨害音の次元(左/
右)が同じ
– 単なるプライミング効果ではないのか？
• 反応と妨害音の次元が直交する課題
– 時間順序判断課題を用いた検討
異なる感覚間での時間順序判断
• クロスモーダル時間順序判断 (TOJ)：
– 異なる感覚の２つの刺激を提示
– 「どちらのモダリティが先だったか」
• ２つの刺激が同じ位置から提示されると，より不
正確
– 視覚と触覚 (Spence et al., 2003)
– 視覚と聴覚 (Zampini et al., 2003a; 2003b)
• 同じ位置から提示された異なる感覚の2刺激は
より広い時間窓で結び付けられる
仮説
• 聴覚と触覚の間のTOJでは，提示位置の効果は
ないとの報告 (Zampini et al., in press)
• 聴覚と触覚の間のTOJを検討した研究
– 刺激を被験者の前方の空間に提示
– 提示位置は手
• 聴覚と触覚の相互作用が頭部後方の空間で顕
著ならば
↓
• この空間でのTOJ課題：
提示位置の一致／不一致の効果が出るかも
方法
• 実験2と同じ装置
• 聴覚刺激は白色雑音のみ
• 提示位置はNear条件のみ
• 聴覚刺激と触覚刺激をSOA (-200 ms∼
+200 ms)で提示し「どちらのモダリティが先
だったか」
• 提示位置がモダリティ間で一致／不一致
結果 (実験3)
• 時間順序の丁度
可知差異 (JND)
• 提示位置の一致
→JNDが大きい
• 先行研究の結果
と異なる
• 頭部近傍の空間
で選択的に生じる
聴覚と触覚の相
互作用
考察
• 視覚と同じように，聴覚でもperipersonal space
(あるいはperi-head space) が存在
• 身体近傍から提示される複雑な音に対して聴覚
と触覚の相互作用が生じる
• 生態学的な妥当性
– 実環境では正弦波のような音は存在しない
– 視覚的な手がかりが得られない後方の空間
• 音によって触覚経験が生じる（黒板を爪で引っ掻く）
→ 聴覚と触覚の強いリンク
身体の知覚と視覚・聴覚・触覚
• 身体表象は視覚・聴覚・体性感覚の相互作用の
上に成り立つ
• (ボトムアップの)感覚間の相互作用は自動的に
生じる：必要条件
• 身体知覚は身体と関連のある視覚刺激に影響を
受ける (トップダウンの処理)
• 聴覚情報も身体知覚に貢献している
– 身体の前方の空間：視覚が重要な役割
– 後方の空間：聴覚がより重要?
• amodalな身体表象の存在?
Thanks to
五十嵐 由夏
東京都立大学, 人文科学研究科
Dr. Charles Spence
Department of Experimental Psychology
University of Oxford
Dr. Massimiliano Zampini
Department of Cognitive Sciences and Education
University of Trento